什么是反作用力？

當外力作用于物體時，物體會產(chǎn)生反作用力。例如，如果你在街上行走，街道會產(chǎn)生反作用力。該反作用力有兩個分量。首先，有一個垂直組件來支撐您的體重，第二是切向分量，摩擦。因此，從這個例子中，很明顯這些力只存在于受約束的節(jié)點上，而不是自由的節(jié)點。這也是Abaqus計算反作用力的地方。

讓我們看一下查找和繪制反作用力的兩種方法，以及會選擇其中一種方法的理由。

模型設置

下面的模型顯示了在蹦床上彈跳的剛性球體的顯式模擬。我們使用S4元素對蹦床的床和蹦床框架進行了建模。至于球體使用的是R3D4元素，最后，我們將彈簧建模為SPRINGA元素。

蹦床框架的腿固定在所有自由度 ( ENCASTERED )，此外，框架的所有七個腿的底座都使用運動學耦合約束連接到參考點。由于這是一個跌落測試，我們將對剛體球施加 5 m/s 的初始速度，一個 gif 顯示了模擬的動畫，顏色場設置為von Mises應力。

因為框架的腿在所有自由度上都受到約束，所以Abaqus將計算那里的反作用力。

反作用力的提取方法有兩種：

1、為了以更高的采樣率和更高的分辨率獲得數(shù)據(jù)，可以請求在與腿相連的參考點處輸出反作用力歷史記錄，可以調(diào)整頻率以更高的采樣率輸出。

在 Abaqus/CAE 中，這是通過Output > History Output Requests > Create完成的，然后在Forces/Reactions下選擇RF

在輸入文件中：

*輸出，歷史，時間間隔=0.0005

*節(jié)點輸出，nset=Set-1

RF1、RF2、RF3、RM1、RM2、RM3

（Set-1 包含前面提到的參考點）

2、如果您忘記請求歷史輸出，Abaqus 默認會輸出預選的字段輸出變量。在第 4 步（如下）之后，請務必選擇綁定到蹦床框架腿的參考節(jié)點，可以在元素/節(jié)點選項卡下找到它。

繪制反作用力結(jié)果和討論

為了突出兩種獲取反作用力的方法之間的差異，我將歷史輸出中的反作用力以及場輸出中的反作用力疊加在一個圖中。該圖顯示了從歷史輸出中獲得的框架腿上的力，周期為 0.0005 秒，或采樣頻率為 2000 Hz，產(chǎn)生 2000 個點。此外，我們還會看到從場輸出變量以低得多的采樣頻率獲得相同的力，以黃色顯示。

在 0.8 s 到 1 s 的范圍內(nèi)，很明顯來自歷史輸出的力被很好地采樣了，而從現(xiàn)場輸出中獲得的力是采樣不足的，并不代表結(jié)構(gòu)的完整行為。

以高采樣率捕獲反作用力通常只是高動態(tài)系統(tǒng)的關注點，使用 Abaqus/Standard 運行靜態(tài)分析時情況并非如此。對于此類研究，因為最后一個增量很重要，觀察來自場輸出的反作用力就足夠了。

結(jié)論

總而言之，我建議您始終使用歷史輸出而不是現(xiàn)場輸出來輸出反作用力。根據(jù)您的應用，如果您想以高采樣率輸出反作用力，您可以在不犧牲磁盤內(nèi)存的情況下執(zhí)行此操作。

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